蓝光钙钛矿材料及其电致发光器件

许玉帅，王海龙，陈 良，谢志元*

(1.中国科学院 长春应用化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室，吉林 长春130022；2.中国科学技术大学 应用化学与工程学院，安徽 合肥 230027)

1 引 言

金属卤化物钙钛矿材料具有带隙可调、半峰宽窄、载流子迁移率高和荧光量子效率高等优异光电性质，作为发光层制备的钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有色纯度高、亮度高和色域广等优点，在照明和显示领域显示出巨大的应用潜力[1-3]。通过对钙钛矿薄膜组分和器件结构的优化，绿光[4-5]和红光[6-7]PeLEDs的最高外量子效率(EQE)均已超过了20%，极大地缩短了与有机发光二极管(OLEDs)的差距；蓝光PeLEDs因材料稳定性差、深能级陷阱多和电荷注入困难等问题，研究进展相对缓慢。

与红光和绿光材料相比，蓝光材料更宽的带隙给电荷的有效注入带来很大挑战，更高的起亮电压和驱动电压要求蓝光材料具有更好的稳定性，且宽带隙半导体通常含有更多的深能级缺陷，非辐射复合损失严重[8-9]。钙钛矿材料实现蓝光发射的策略主要有混合卤素和量子限域效应两种[10-13]。在混合卤素策略中，通过混合溴离子和氯离子，可以精细地调控钙钛矿材料的带隙，从而实现蓝光发射。混合卤素策略因不需要有机绝缘配体，更有利于器件的电荷注入和传输。但在制备薄膜过程中容易形成卤素空位缺陷，不仅造成了大量的非辐射复合损失。严重影响其发光效率，而且在外场作用下容易发生离子迁移，造成混合卤素相分离，导致光谱红移，材料稳定性差。……